Để quan sỏt trực tiếp kớch thước khụng gian của cỏc mode trong laser ngẫu nhiờn, ta đo phổ phỏt xạ ở cỏc vị trớ khỏc nhau của mẫu laser ngẫu nhiờn. Khỏc với phương phỏp trực tiếp này, sự mở rộng khụng gian của cỏc mode trờn bề mặt của một mụi trường ngẫu nhiờn cú thể xỏc định được bằng cỏch sử dụng kỹ thuật tương quan vết. Trong thớ nghiệm, mẫu được dịch chuyển theo phương ngang với cỏc bước là 5064nmvà với mọi vị trớ của mẫu cú 50 phổ phỏt xạ đơn ngắn. Ta dịch chuyển mẫu 20mbằng 10 lần độ rộng vết bơm. Hỡnh 2.11 ứng với sự dịch chuyển tương ứng là 0.154nm, 0.211nm, 0.274nm, 0.288nm. Đõy là sự mụ phỏng về quỏ trỡnh phỏt triển điển hỡnh của một đỉnh trong phổ phỏt xạ khi vị trớ của mẫu bị thay đổi. Năng lượng đỉnh liờn hệ với sự khuếch đại bờn trong mode. Đầu tiờn chỉ một phần nhỏ của khụng gian mode được khuếch đại và một đỉnh yếu sẽ quan sỏt được. Dịch chuyển mẫu nhiều hơn dẫn tới sự chồng chập rộng hơn của mode và miền khuếch đại, sự khuếch đại lớn hơn trong mode và do đú cú một cường độ đỉnh lớn hơn. Khi mode dời khỏi miền khuếch đại thỡ cường độ đỉnh giảm [56].
Hỡnh 2.11: Sự phúng đại một phần phổ phỏt xạ tại nơi một đỉnh được quan sỏt. Giữa cỏc phổ liờn tiếp, mẫu được chuyển dời 506nm.
Độ dịch chuyển giữa vị trớ mẫu mà tại đú đỉnh xuất hiện và vị trớ của mẫu mà tại đú đỉnh biến mất cho kớch thước khụng gian của một mode. Trong trường hợp đặc biệt hỡnh 2.11, kớch thước khụng gian của cỏc mode là 2.50.5m.
Với tất cả cỏc mode đo được trong quỏ trỡnh dịch chuyển mẫu, chỳng ta đều cú thể xỏc định được kớch thước khụng gian mode của chỳng. Sự phõn bố kớch thước khụng gian của cỏc mode được biểu diễn trong hỡnh 2.12. Khoảng 80% số mode cú kớch cỡ nhỏ hơn độ rộng vạch trung tõm và 20% cũn lại cú kớch cỡ lớn hơn độ rộng vạch trung tõm. Với mẫu LM(OM), chỳng ta cú thể hy vọng tất cả cỏc mode cú kớch thước khụng gian lớn hơn hoặc nhỏ hơn nhiều so với độ rộng vết bơm. Rừ ràng sự phõn bố mode đo được chứa cả cỏc mode mở và mode định xứ. Chỳng phự hợp với sự mong đợi của hai mụ hỡnh. Sự lựa chọn cơ học cho một mode trở thành một mode laser là thời gian cư trỳ của nú. Sự mở rộng khụng gian cú giới hạn quan sỏt được trong thớ nghiệm về mode laser chỉ ra rằng cỏc mode cú thời gian sống càng dài thỡ cú độ mở rộng khụng gian càng nhỏ [56].
Hỡnh 2.12: Sự phõn bố kớch thước khụng gian của cỏc mode được xỏc định với một phộp đo độ dịch chuyển. Đường (…) là một sự đỏnh dấu cho bỏn kớnh tiờu điểm của nguồn bơm lờn mẫu.